System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 光强调制型接触式振动传感器及微振检测系统与终端设备技术方案_技高网
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光强调制型接触式振动传感器及微振检测系统与终端设备技术方案

技术编号:41328940 阅读:9 留言:0更新日期:2024-05-13 15:07
本发明专利技术公开了光强调制型接触式振动传感器及微振检测系统与终端设备。本发明专利技术的传感器包括发光源、光电二极管阵列、腔体。腔体内收容有一部分液体,发光源和光电二极管阵列分别位于腔体的相对两端,发光源发出的光信号进入腔体内的空气中并透过液体被光电二极管阵列接收由此形成相应的电流信号,所述电流信号为所述光信号的光强在空间上随时间变化的二维信息。以往的光学式传感器多数需要组合光纤、光栅等复杂元件,还需额外考虑一些外界因素对这些设备带来不同程度的干扰。而本发明专利技术利用光经液体的传播特性,仅用一定量的液体(如纯净水等)使得光通过振动的液体照在光电二极管上的强度和频率发生变化,通过感应这种变化可以监测物体振动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微振检测领域中的一种传感器,具体涉及一种光强调制型接触式振动传感器、采用所述传感器的微振检测系统与终端设备。


技术介绍

1、在新兴的光学振动传感器领域,目前绝大部分基于光学的振动传感器都是属于偏振调制型或相位调制型,实现相对更复杂,成本更高,且新兴的光强调制型振动传感器更多的是使用光纤作为媒介。如申请号为zl208984207u,名为“光纤二维振动传感器”的专利技术专利,其利用光纤特性,借助光谱干涉法去干涉图像的条纹信息,通过干涉条纹变化去检测物理量的变化。再如,申请号为cn201280019979,名为“振动物体的非接触式光学振动测量方法和装置”的专利技术专利,其基本原理是通过激光器发射相干光,利用物体运动时测量光束与保持不变的参考射束的叠加而产生干涉信号,检测出一些变化的物理量。

2、如前所述,针对基于光纤式的振动传感器,从装置上来讲,尽管国内光纤成本现在已经变的十分低价,但是光纤切割需要一定的设备和技术,且质地脆弱,机械强度差,并且光纤的尺寸、质量构造等诸多因素可能都会干扰检测效果,且构造更为复杂,比如可能还需要分光模块、基准面、测试面等诸多模块,每个模块的安装可能都需要经过大量调试。从方法技术上来讲,大多光学振动传感器是基于光偏振或者相位去实现,即使部分采用新兴的光强原理,但几乎都是采用光纤作为导光媒介,而光纤容易受到多因素干扰,因此技术实现上要求就相对比较高,故已有技术存在安装调试复杂繁琐、成本较高、抗自身干扰性弱等诸多缺点。


技术实现思路

1、为了解决以往光学式振动传感器存在的结构和技术复杂、调试繁琐、成本高、抗自身干扰性弱等问题;本专利技术提供一种光强调制型接触式振动传感器、采用所述传感器的微振检测系统与终端设备。

2、本专利技术采用以下技术方案实现:一种光强调制型接触式振动传感器,其包括:

3、发光源;

4、光电二极管阵列,其包括呈阵列式布局的多个光电二极管;

5、腔体,其内收容有一部分液体,发光源和光电二极管阵列分别位于腔体的相对两端,发光源发出的光信号进入腔体内的空气中并透过液体被光电二极管阵列接收由此形成相应的电流信号,所述电流信号为所述光信号的光强在空间上随时间变化的二维信息。

6、作为上述方案的进一步改进,腔体的侧壁上设置有用于防止所述光信号受光干扰的黑色涂层。

7、作为上述方案的进一步改进,液体为纯净水。

8、作为上述方案的进一步改进,发光源为发光二极管。

9、作为上述方案的进一步改进,腔体为透光玻璃或透光塑料。

10、作为上述方案的进一步改进,所述光强调制型接触式振动传感器还包括:

11、数据处理单元,其用于将所述电流信号的电流大小以及电流分布分别标准液体振动的幅度和频率。

12、本专利技术还提供一种微振检测系统,其包括:

13、上述任意光强调制型接触式振动传感器,其用于通过电信号表征液体即物体的振动;

14、数据处理单元,其用于将所述电流信号的电流大小以及电流分布转换为液体振动的幅度和频率。

15、作为上述方案的进一步改进,所述微振检测系统还包括:

16、阻抗转换器,其用于将所述电流信号转换为电压信号;

17、模拟处理单元,其用于将所述电压信号进行放大、滤波得到模拟信号;

18、模数转换器,其用于将所述模拟信号转换为数字信号。

19、作为上述方案的进一步改进,数据处理单元还用于控制发光源按照设定的强度、频率或编码方式点亮;

20、和/或,数据处理单元与光强调制型接触式振动传感器之间采用无线通讯方式。

21、本专利技术还提供一种终端设备,其采用了上述任意微振检测系统。

22、本专利技术基于光强调制型原理,简化检测振动信号的技术和结构,提出一种新型的光学微振检测方法,增强可扩展性,大大降低成本,提高传感器的易行性和抗干扰能力。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光强调制型接触式振动传感器,其特征在于,其包括:

2.如权利要求1所述的光强调制型接触式振动传感器,其特征在于:腔体(2)的侧壁上设置有用于防止所述光信号受光干扰的黑色涂层(5)。

3.如权利要求1所述的光强调制型接触式振动传感器,其特征在于:液体(4)为纯净水。

4.如权利要求1所述的光强调制型接触式振动传感器,其特征在于:发光源(1)为发光二极管。

5.如权利要求1所述的光强调制型接触式振动传感器,其特征在于:腔体(2)为透光玻璃或透光塑料。

6.如权利要求1所述的光强调制型接触式振动传感器,其特征在于:所述光强调制型接触式振动传感器还包括:

7.一种微振检测系统,其特征在于,其包括:

8.如权利要求7所述的微振检测系统,其特征在于:所述微振检测系统还包括:

9.如权利要求7所述的微振检测系统,其特征在于:数据处理单元(6)还用于控制发光源(1)按照设定的强度、频率或编码方式点亮;

10.一种终端设备,其特征在于,其采用了如权利要求7或8或9所述的微振检测系统。

...

【技术特征摘要】

1.一种光强调制型接触式振动传感器,其特征在于,其包括:

2.如权利要求1所述的光强调制型接触式振动传感器,其特征在于:腔体(2)的侧壁上设置有用于防止所述光信号受光干扰的黑色涂层(5)。

3.如权利要求1所述的光强调制型接触式振动传感器,其特征在于:液体(4)为纯净水。

4.如权利要求1所述的光强调制型接触式振动传感器,其特征在于:发光源(1)为发光二极管。

5.如权利要求1所述的光强调制型接触式振动传感器,其特征在于:腔体(2)为透光玻璃或透...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹帅贾渊博曹将罗陈城
申请(专利权)人:安徽大学
类型:发明
国别省市:

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